如何在設(shè)計(jì)階段提高瀝青路面工程質(zhì)量

1、如何在設(shè)計(jì)階段提高瀝青路面工程質(zhì)量賈茹張健(江西省公路機(jī)械工程局，江西南昌330006)摘要：為提高高速公路瀝青路面的工程質(zhì)量，延長(zhǎng)新建高速公路路面使用壽命，從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，在彎沉、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防排水三個(gè)方面提出一些看法，為路面設(shè)計(jì)提供一點(diǎn)參考。關(guān)鍵詞：道路工程；路面設(shè)計(jì)；彎沉；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；防排水0前言如何保證瀝青路面工程質(zhì)量，提高高速公路的使用壽命，減少瀝青路面早期破壞，成為項(xiàng)目質(zhì)量管理的一個(gè)難點(diǎn)。提高路面工程的工程質(zhì)量，可從多個(gè)方面著手

2、，比如路面設(shè)計(jì)階段、投標(biāo)過(guò)程中強(qiáng)制性要求，項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的合同管理，工程技術(shù)管理方面等等。本文結(jié)合長(zhǎng)年路面工程施工經(jīng)驗(yàn)，從路面設(shè)計(jì)角度，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量方面，談?wù)勛约旱目捶ā?國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀由于施工、氣候、超載等多方面因素影響，很多新建高速公路瀝青路面不同程度的存在多種早期病害⑴，主要有車轍、開(kāi)裂、水損害、瀝青路面的表面功能衰減等，嚴(yán)重影響高速公路使用的舒適性和安全性。很多高速公路都很難滿足設(shè)計(jì)15年的使用壽命。在高速公路運(yùn)營(yíng)

3、管養(yǎng)中，提出了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的理念，其中有相當(dāng)部分措施是彌補(bǔ)設(shè)計(jì)中的缺陷。2深化路面設(shè)計(jì)以往路面設(shè)計(jì)理念上主要注重設(shè)計(jì)年限內(nèi)設(shè)計(jì)軸載與實(shí)際軸載是否吻合，習(xí)慣套用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，很少會(huì)關(guān)注軸載的輪壓、超載軸載換算、行車車速、施工過(guò)程中路面原材料變異性、現(xiàn)有國(guó)內(nèi)的施工技術(shù)水平、不同地域的自然環(huán)境差異等因素，致使路面設(shè)計(jì)文件比較粗糙，設(shè)計(jì)思路與實(shí)際路面成品脫節(jié)。如果路面設(shè)計(jì)中多考慮一些細(xì)節(jié)，采用一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，將非常有利于延長(zhǎng)高速公路使用壽命，降低

4、日后高速公路的運(yùn)營(yíng)維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。下面從路基設(shè)計(jì)彎沉、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、路面防排水設(shè)計(jì)三個(gè)方面探討一下在設(shè)計(jì)階段提高路面工程質(zhì)量的方法。2.1路基設(shè)計(jì)彎沉及路基彎沉檢測(cè)合格的路基工程是路面工程質(zhì)量的最基本保障。2.1.1路基設(shè)計(jì)彎沉在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我國(guó)仍然采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性層狀體系理論，以設(shè)計(jì)彎沉值作為路面整體剛度指標(biāo)，進(jìn)行路面厚度設(shè)計(jì)。一般設(shè)計(jì)思路是：根據(jù)設(shè)計(jì)年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道上通過(guò)的累計(jì)當(dāng)量軸次，通過(guò)計(jì)算公式，計(jì)算出設(shè)計(jì)彎

5、沉值[2]。再通過(guò)彈性層狀體系理論計(jì)算出路面結(jié)構(gòu)類型，通過(guò)驗(yàn)算實(shí)際值小于設(shè)計(jì)值，則滿足要求（彎拉應(yīng)力及抗凍驗(yàn)算暫未考慮）。①土基回彈模量：在路基設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算公式中包含了土基回彈模量（）這一參數(shù)，該參數(shù)的取值直接影響路基彎沉值的計(jì)算結(jié)果。土基回彈模量是怎樣獲取的呢？根據(jù)查表法（或現(xiàn)有公路調(diào)查法）、室內(nèi)試驗(yàn)法、換算法等，經(jīng)綜合分析、論證，確定沿線不同路基狀況的路基回彈模量設(shè)計(jì)值。一般設(shè)計(jì)過(guò)程通常采用室內(nèi)試驗(yàn)法。根據(jù)勘察設(shè)計(jì)取土場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)

6、行室內(nèi)試驗(yàn)，得出土基回彈模量。但實(shí)際施工中由于種種原因，路床填土CBR值不一定滿足設(shè)計(jì)要求（特別是96區(qū)），也就是說(shuō)即便路基施工填土壓實(shí)度能夠滿足施工規(guī)范要求，但填土的回彈模量仍滿足不了設(shè)計(jì)要求。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)充分與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相結(jié)合，提前對(duì)填土，特別是96區(qū)填土進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通常采用土質(zhì)改良的方法提高路基強(qiáng)度。②三個(gè)參數(shù)：另外通過(guò)路基設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算公式中還有三個(gè)參數(shù)值得我們關(guān)注：A、p輪胎接地壓強(qiáng)。隨著高速公路超載情況越來(lái)越嚴(yán)重，有

7、相關(guān)報(bào)導(dǎo)顯示，超載后輪胎接地壓強(qiáng)達(dá)到0.9MPa，超載嚴(yán)重的達(dá)到了1.1MPa。輪胎氣壓就與設(shè)計(jì)的初始值嚴(yán)重偏離，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)階段對(duì)超載情況估計(jì)不足，使得路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得單薄。B、δ當(dāng)量圓半徑。隨著車輛超載，輪胎與地面接觸面積增大，相應(yīng)當(dāng)量圓半徑也會(huì)改變，因此該參數(shù)也是一個(gè)變量。式。路表排水主要利用公路自身的橫坡以及部分排水引流設(shè)施將路表積水或降水快速排除出路面；中央分隔帶排水則是通過(guò)引流集中通過(guò)橫向排水管排除出中央分隔帶；路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排

8、水則是通過(guò)透水性基層，通過(guò)橫坡將內(nèi)部可能出現(xiàn)的自由水排出結(jié)構(gòu)層內(nèi)部。規(guī)范中說(shuō)列舉的排水設(shè)計(jì)主要著重于大流量的自由水。而導(dǎo)致路面早期水損害的主要成因是行車過(guò)程中形成的孔隙水壓力對(duì)瀝青層混合料的沖刷作用，使得瀝青混凝土粘聚性降低，失去應(yīng)有的強(qiáng)度，逐步形成坑槽，如養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，水再進(jìn)一步往下滲透，導(dǎo)致基層、底基層浸水失穩(wěn)，產(chǎn)生破壞。尤其在高速公路，行車速度快、超載嚴(yán)重的情況下，孔隙水壓力對(duì)瀝青混凝土中集料與瀝青的粘結(jié)性能的破壞更強(qiáng)（8）。也就是

9、說(shuō)，設(shè)計(jì)規(guī)范中排水設(shè)計(jì)主要解決的是快速排除路表積水的問(wèn)題，并不能解決動(dòng)水壓力以及瀝青層之間或面層與基層之間的層間水問(wèn)題。另外，對(duì)于中央分隔帶排水設(shè)計(jì)大樣圖規(guī)定的防滲土工布在交通安全施工中，由于中央分隔帶防撞立柱的施工，導(dǎo)致防滲土工布被撕裂、打穿，排水效果收到一定程度的影響。因此如何防止中央分隔帶的水直接滲透到路基頂面，確實(shí)值得深化設(shè)計(jì)（9）。設(shè)計(jì)規(guī)范中提及的路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水基層，對(duì)預(yù)防唧漿這類早期病害有很大的幫助。因此在地下水位較高的地

10、區(qū)，排水基層應(yīng)該是一個(gè)比較不錯(cuò)的選擇。2.3.2防水設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)規(guī)范中，除了橋面有防水層設(shè)計(jì)外，其他部位基本沒(méi)有防水設(shè)計(jì)。瀝青路面施工中，有很多水損害的薄弱環(huán)節(jié)。比如說(shuō)中央分隔帶路緣石側(cè)石與瀝青混凝土面層的交接面是滲水的一個(gè)死角；瀝青混合料攤鋪過(guò)程中，靠近攤鋪機(jī)最外側(cè)是離析較嚴(yán)重的部位，其中靠近中央分隔帶的一側(cè)的離析帶后果最嚴(yán)重。在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施中，大部分采用的多為防水性措施：稀漿封層、SMA混合料罩面、改性瀝青混合料罩面（10）等等，甚

11、至在我省也進(jìn)行過(guò)類似的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)（采用過(guò)微表處技術(shù)）。這些措施最終目的就是防止水滲入路面內(nèi)部，減緩路面的破壞速率。上文提及的幾個(gè)水損害的死角，如果在設(shè)計(jì)階段能夠進(jìn)行專項(xiàng)防水設(shè)計(jì)，能節(jié)約的較大的養(yǎng)護(hù)成本，減少養(yǎng)護(hù)維修帶來(lái)的社會(huì)負(fù)面影響。另外，在上面層施工設(shè)計(jì)中，可充分發(fā)揮標(biāo)線的防水作用，在設(shè)計(jì)文件中明確規(guī)定攤鋪機(jī)攤鋪寬度，讓標(biāo)線覆蓋在施工縱縫上，發(fā)揮一定的防水作用。3結(jié)語(yǔ)由于筆者常年處于路面施工一線，理論知識(shí)有限，文中可能存在不足、甚至錯(cuò)

12、誤之處。只是希望通過(guò)本文，提高路面工程路面設(shè)計(jì)工作的重視程度，提出一些預(yù)防性設(shè)計(jì)方案，切實(shí)減少瀝青路面的早期破壞因素，提高工程質(zhì)量，讓高速公路最大程度上發(fā)揮其社會(huì)效益，創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)：[1]郝培文.瀝青路面施工與維修技術(shù)[M].北京：人民交通出版社.2000.12.[2]JTGD502004.瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].[3]JTGF8012004.公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].[4]張劍飛.在全國(guó)瀝青路面研討會(huì)上的講話[R

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